2017 Fiscal Year Annual Research Report
Five-dimensional data assimilation of aerosol based on integrated analysis of multi-wavelength lidar and chemical transport model
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25220101
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
鵜野 伊津志 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (70142099)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉本 伸夫 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境計測研究センター, フェロー (90132852)
入江 仁士 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 准教授 (40392956)
弓本 桂也 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (50607786)
金谷 有剛 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, 研究開発センター長代理 (60344305)
長田 和雄 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (80252295)
安永 数明 富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 教授 (50421889)
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| Project Period (FY) |
2013-05-31 – 2018-03-31
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| Keywords | エアロゾル / ライダー / 同化モデル / 再解析 / PM2.5 / アジア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エアロゾル自動計測器によるエアロゾル組成情報をもとに、開発したライダーデータ処理アルゴリズムの推定精度の検証を進めた。ライダーデータ処理アルゴリズムによる福岡、富山、沖縄の 3 地点の測定データの解析を更に進め、モデル同化に適したデータセットを構築し、エアロゾルの高濃度イベントの抽出(黄砂飛来、大気汚染粒子の滞留、海塩粒子の移流など)とそのイベント毎の光学特性のモデル化を作成した。
ライダー観測と化学輸送モデルを結びつける観測オペレータを完成した。観測オペレータでは、化学輸送モデルのシミュレーション結果から、多波長ラマンライダーと同じエアロゾル消散係数 (2 波長)、後方散乱係数 (3 波長)、 2 偏光解消度の計 7 チャンネルの情報を再現した。
エアロゾル成分毎の同化実験に先駆けて、黄砂計測に絞った解析と同化実験を取りまとめた。MODIS、 ADNET 2波長地上ライダーも含めたさまざまなデータを活用した黄砂同化システムを構築した。観測データを同化することで黄砂発生に関わるソース関数を最適化し、2015年春の大規模黄砂イベントを対象に黄砂発生域と下流域において様々な観測データを用いた検証を行い、同化結果の妥当性を確認し、研究成果を３編の学術論文として発表した。
黄砂同化システムをエアロゾル成分毎に拡張し、衛星観測結果を用いた同化再解析を行った。再解析では、モデル結果と観測結果の精度を確認しながら、同化システムを多成分同時同化システムに拡張し、エアロゾル再解析データセットとして構築・ホームページ上に公開し、エアロゾル再解析結果は学術論文として発表した。
平成２９年１０月に富山大学でワークショップ「Workshop on Aerosol Observation and its Impact in East and Southeast Asia」を開催した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Optical properties of mixed aerosol layers over Japan derived with multi-wavelength Mie-;Raman lidar system2017
Author(s)
Hara, Y., Nishizawa, T., Sugimoto, N., Matsui, I., Pan, X.L., Kobayashi, H., Osada, K. and I.Uno
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Journal Title
Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer
Volume: 188
Pages: 20-27
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Real-time observational evidence of changing Asian dust morphology with the mixing of heavy anthropogenic pollution2017
Author(s)
Pan, X.L, I. Uno, Z.Wang, T. Nishizawa, N. Sugimoto, S. Yamamoto, H. Kobayashi, Y. Sun, P. Fu, X. Tang, and Z.F. Wang
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Journal Title
Nature Scientific Reports
Volume: 7
Pages: －
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Seasonal variation of fine and coarse mode nitrate and related aerosols over East Asia: Synergetic observation and chemical transport model analysis2017
Author(s)
Uno,I., K. Osada, K. Yumimoto, Zhe Wang, S. Itahashi, X. Pan, Y. Hara, Y. Kanaya, S. Yamamoto, and T. D. Fairlie
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Journal Title
Atmos. Chem. Phys.
Volume: 17
Pages: 14181-14197
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Significant impacts of heterogeneous reactions on the chemical composition and mixing state of dust particles: A case study during dust events over northern China2017
Author(s)
Wang, Z., Pan, X., Uno, I., Li, J., Wang, Z., Chen, X., Fu, P., Yang, T., Kobayashi, H., Shimizu, A., Sugimoto, N., Yamamoto, S.
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Journal Title
Atmospheric Environment
Volume: 159
Pages: 83-91
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Observed and Modeled Mass Concentrations of Organic Aerosols and PM2.5 at Three Remote Sites around the East China Sea: Roles of Chemical Aging2017
Author(s)
Kanaya, Y., H. Matsui, F. Taketani, X. Pan, Y. Komazaki, Z. Wang, L. Chang, D. Kang, M. Choi, S.-Y. Kim, C.-H. Kang, A. Takami, H. Tanimoto, K. Ikeda, and K. Yamaji
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Journal Title
Aerosol and Air Quality Research
Volume: 17
Pages: 3091-3105
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Validation of GCOM-C atmosphere products by SKYNET2018
Author(s)
Irie, H., P. Khatri, T. Takamura, H. Okamoto, A. Damiani, T. Takano, T. Y. Nakajima, T. Nakajima, T. Nishizawa, and SKYNET community
Organizer
Joint PI Meeting of Global Environment Observation Mission
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[Presentation] MAX-DOAS Network Observations in Asia and Russia (MADRAS) since 2007: Overview, OMI satellite data validation and update in 20172017
Author(s)
Kanaya, Y., M. Nodzu, K. Miyazaki, H. Irie, H. Takashima, M. Gu, J. Chong, Y.-J. Kim, H. Lee, A. Li, F. Si, J. Xu, P. Xie, W. Liu, A. Dzhola, O. Postylyakov, V. Ivanov, A. Borovski, and E. Grechko
Organizer
The 8th International DOAS Workshop
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